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高等数学上册:零点定理和介值定理

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:所谓函数f(x)的零点,指的是对于f(x)的定义域内的一点x0,有f(x0)=0.定理2 (零点定理)设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且f(a)与f(b)异号,即f(a)f(b)<0,那么在开区间(a,b)内至少有一点ξ,使f(ξ)=0证明从略.定理2表明,如果连续曲线y=f(x)的两端点位于x轴的两侧,那么这段曲线与x轴至少有一个交点(见图1-22).图1-22定理3 (介值定理)如图1

高等数学上册:零点定理和介值定理

所谓函数fx)的零点,指的是对于fx)的定义域内的一点x0,有fx0)=0.

定理2 (零点定理)设函数fx)在闭区间[ab]上连续,且fa)与fb)异号,即fafb)<0,那么在开区间(ab)内至少有一点ξ,使

fξ)=0

证明从略.

定理2表明,如果连续曲线y=fx)的两端点位于x轴的两侧,那么这段曲线与x轴至少有一个交点(见图1-22).

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1-22

定理3 (介值定理)如图1-23所示,设函数fx)在闭区间[ab]上连续,且在该区间的端点取不同的函数值

fa)=Afb)=B

那么对于AB之间的任意一个数C,在开区间(ab)内至少有一个点ξ,使得

fξ)=Caξb

证明从略.(www.xing528.com)

推论在闭区间上连续的函数必取得介于最大值M与最小值m之间的任何值.

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1-23

例1 证明:方程x3-4x2+1=0在区间(0,1)内至少有一个根.

证明 因为函数fx)=x3-4x2+1在闭区间[0,1]上连续,又

f(0)=1>0,f(1)=-2<0

根据零点定理,在区间(0,1)内至少存在一点ξ,使得

fξ)=0

ξ3-4ξ2+1=0(0<ξ<1)

这就证明了方程x3-4x2+1=0在区间(0,1)内至少存在一个根.

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